《RCL串联电路的稳态特性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RCL串联电路的稳态特性（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验项目： RCL串联电路的稳态特性（综合设计2-1）实验目的： 1. 继续学习使用双踪示波器。 2.掌握测量两个同频率电信号的相位差。 3.观测RLC串联电路的幅频特性和相频特性。实验仪器： 双踪示波器 低频信号发生器 真空管毫伏表 标准电容箱 电阻箱 固定电感 实验原理： 1.RC串联电路 图一 图一中，电路的总阻抗 电流 电源电压与电阻和电容上的电压的关系为图二 图二 ， 和I（或 ）之间的相位差 和 之间的相位差 当 时， 当 时， 2.RL串联电路 图三 图三中，电路的总阻抗 电流 电源电压与电阻和电感上的电压的关系为图四 图四 ， 和I（或 ）之间的相位差 和 之间的相位差 当 时
2、， 当 时， 3.RLC串联电路 图五 图五中，电路的总阻抗 电流 电源电压与电阻、电容和电感上的电压的关系为图六 图六 电源电压和电流之间的相位差 由上式，电路的谐振频率为 。 当 时， ，电压的相位落后于电流，电路呈容性。 当时， ，电压的相位落后于电流，电流呈感性。 4.相位差的测量 用双踪示波器测量相位差时，先测出一个信号周期对应的水平距离L,再测出两个信号同相位点的水平距离 ，则 实验步骤： (一) 观察测量RC串联电路的幅频特性和相频特性 1. RC串联电路的幅频特性 (1) 电路连接如下图所示。安排电路时注意U，UR的公共接点与信号源、示波器的接地端连接在一起。 电源由低频信号发
3、生器供给。取U=1V，R用电阻箱取R=500W，C用电容箱取C=0.5mf 。交流电压用真空管毫伏表测量。 (2) 测量频率f由505000Hz取5 个不同数值，分别测出UR 、Uc 的数值，应注意每次改变频率后，需重新调整信号源的输出电压，使U保持为1V，分析UR 、Uc随频率变化规律。 2. RC串联电路的相频特性 (1) 将U、UR 分别接到双踪示波器的两个垂直输入端YB 、YA ，扫描方式采用断续扫描。调节示波器，使U、UR 波形稳定，测出相位差f 。 (2) R、C、f取值同前。改变信号源频率，观测f的变化，取5个不同的f值，测出相应的相位差f，并与理论值比较。 (二) 观察测量RL
4、串联电路的幅频特性和相频特性 1. RL串联电路的幅频特性 (1) 实验电路如下图所示。L用固定电感。取U=1V, R=500W, L=0.1H 。(2) F由50Hz5000Hz取5个不同数值，测出 UR、UL ，分析UR、UL 随f变化规律。 2. RL串联电路的相频特性 电路及元件取值同1，测量步骤及数据要求同RC电路。 (三) 观察测量RLC串联电路的相频特性 实验电路图如下图所示。R、L、C取值同前。改变频率f，观察相位差f的变化。数据记录： RC幅频f(HZ) 400020001000500200U(V)55555UR(V)4.94.74.12.81.2UC(V)0.91.62.7
5、4.14.9U=(UR2+UC2)1/24.955.064.914.965.04RC相频f(HZ)400020001000500200L(cm)2.312.422.52.522.58DL(cm)0.080.160.240.380.53实测j0.19（10.89度）0.39（22.35度）0.60（34.38度）0.95（54.29度）1.29（73.95度）理论j10.75度19.89度35.88度55.35度74.55度RL幅频f(HZ)400020001000500200U(V)55555UR(V)3.13.53.844.2UL(V)3.73.12.521.5 U=(UR2+UC2)1/2
6、4.844.68 4.55 4.474.56 f(HZ)80006000400020001000500200L(cm)1.291.560.61.02.21.923DL(cm)0.230.250.080.0750.10.050.026实测j1.13（64.69度）1.01（57.69度）0.82（48度）0.47（27度）0.29（16.36度）0.16（9.38度） 0.054（3.12度） 理论j66.36度59.73度48.8度29.7度15.94度8.13度3.27数据处理： RC幅频f(HZ) 400020001000500200U(V)55555UR(V)4.94.74.12.81.
7、2UC(V)0.91.62.74.14.9U=(UR2+UC2)1/24.955.064.914.965.04RC相频f(HZ)400020001000500200L(cm)2.312.422.52.522.58DL(cm)0.080.160.240.380.53实测j0.19（10.89度）0.39（22.35度）0.60（34.38度）0.95（54.29度）1.29（73.95度）理论j10.75度19.89度35.88度55.35度74.55度RL幅频f(HZ)400020001000500200U(V)55555UR(V)3.13.53.844.2UL(V)3.73.12.521.5 U=(UR2+UC2)1/24.844.68 4.55 4.474.56 f(HZ)80006000400020001000500200L(cm)1.291.560.61.02.21.923DL(cm)0.230.250.080.0750.10.050.026实测j1.13（64.69度）1.01（57.69度）0.82（48度）0.47（27度）0.29（16.36度）0.16（9.38度） 0.054（3.12度） 理论j66.36度59.73度48.8度29.7度15.94度8.13度3.27实验讨论： 通过本次实验，我了解了关于RCL串联电路的相关知识。仪器状态： 正常
